{{{sourceTextContent.title}}}

Gasisolierte Schaltanlagen (GIS) mit 170 kV bieten eine kompakte Lösung für Umspannwerke

{{{sourceTextContent.subTitle}}}

Schaltanlage (GIS) 170 kV

{{{sourceTextContent.description}}}

Eine 170-kV-Gasisolierte Schaltanlage (GIS) ist ein Hochspannungs-Schaltanlagensystem, das für Übertragungsnetze der 150-kV-Klasse ausgelegt ist. Sie nutzt SF₆-Gas oder umweltfreundliche alternative Isoliergase als primäres Isoliermedium und integriert Hochspannungs-Schalt- und Schutzgeräte in versiegelte, geerdete Metallkammern.

Eine 170-kV-GIS umfasst in der Regel Leistungsschalter, Trennschalter, Erdungsschalter, Stromwandler, Spannungswandler, Überspannungsableiter und gasisolierte Sammelschienen in einer kompakten Umspannwerkslösung.

Hauptfunktionen
·Leistungsschaltung: Steuert das Ein- und Ausschalten von Hochspannungs-Übertragungsstromkreisen.
·Unterbrechung von Fehlerströmen: Beseitigt Kurzschlussströme mithilfe von Hochspannungs-Leistungsschaltern.
·Elektrische Trennung: Gewährleistet eine sichere Trennung für Inspektions- und Wartungsarbeiten.
·Schutz und Messung: Liefert präzise Strom- und Spannungssignale an Schutzrelais und Messsysteme.
·Platzersparnis: Bietet eine kompakte Alternative zu herkömmlichen AIS-Umspannwerken.

Typische Anwendungsbereiche
·154/161-kV-Übertragungsumspannwerke
·Umspannwerke für Versorgungsnetze
·Unterirdische und Innenraum-Umspannwerke
·Wasserkraftwerke
·Große Projekte im Bereich erneuerbarer Energien
·Industrielle Hochspannungsempfangsstationen
·Bahn-Traktionsunterwerke
·Unterwerke in Küstengebieten und verschmutzten Gebieten

Typische technische Spezifikationen
·Nennspannung: 170 kV
·Höchste Systemspannung: 170 kV
·Nennfrequenz: 50 Hz / 60 Hz
·Nennstrom: 1250 A – 4000 A
·Kurzzeit-Standstrom: 31,5 kA – 63 kA
·Spitzen-Standstrom: 80 kA – 160 kA
·Blitzstoßfestigkeit: Bis zu 750 kV
·Netzfrequenz-Festigkeit: Bis zu 325 kV
·Isoliermedium: SF₆ / alternatives Gas
·Aufstellung: Innen- oder Außengehäuse
·Gehäusematerial: Aluminiumlegierung / Edelstahl
·Schutzgrad: Abgedichtete Gaskammern

Hauptkomponenten
1.) Gasisolierte Sammelschiene
·Überträgt Strom zwischen den GIS-Feldern
·Vollständig in einem geerdeten Metallgehäuse untergebracht
·Bietet eine kompakte und zuverlässige elektrische Verbindung
2.) Hochspannungs-Leistungsschalter
·Unterbricht Normal- und Fehlerströme
·Verwendet SF₆ oder fortschrittliche Unterbrechungstechnologie
·Wird durch Schutz- und Automatisierungssysteme gesteuert
3.) Trennschalter (DS)
·Stellt nach Unterbrechung des Stromkreises die elektrische Trennung her
·Wird für Wartungs- und Betriebsschaltungen verwendet
4.) Erdungsschalter (ES)
·Erdet isolierte Stromkreise
·Gewährleistet sichere Wartungsbedingungen
5.) Stromwandler (CT)
·Liefert Signale für:
·Differentialschutz
·Distanzschutz
·Überstromschutz
·Verbrauchsabrechnung
6.) Spannungswandler (VT)
·Liefert Spannungssignale für:
·Schutzrelais
·Messsysteme
·Synchronisation
·Netzüberwachung
7.) Überspannungsableiter
·Schützt GIS-Anlagen vor Blitz- und Schaltüberspannungen
·Begrenzt transiente Überspannungen
8.) Gaskammern
·Unterteilen das GIS in unabhängige, abgedichtete Abschnitte
·Ermöglichen Wartungsarbeiten ohne vollständige Abschaltung
·Verbessern die Systemzuverlässigkeit

Funktionsprinzip
Normalbetrieb
·Hochspannungsleiter sind in geerdeten Metallkammern untergebracht.
·Isoliergas sorgt für eine hohe Durchschlagfestigkeit zwischen stromführenden Teilen und Erde.
·Der Strom fließt durch geschlossene Sammelschienen und Schaltkomponenten.
Im Fehlerfall
·Das Schutzrelais erkennt abnormale Zustände.
·Der Leistungsschalter erhält einen Auslösebefehl.
·Der Fehlerstrom wird unterbrochen.
·Trennschalter isolieren den betroffenen Abschnitt.
·Erdungsschalter entladen und erden die isolierten Anlagen.

Vorteile
·Kompakt im Vergleich zu AIS
·Hohe Isolationssicherheit
·Hervorragende Leistung in verschmutzten Umgebungen und Küstengebieten
·Geringerer Platzbedarf im Umspannwerk
·Hohe Betriebsverfügbarkeit
·Geringerer Wartungsaufwand
·Verbesserte Personensicherheit
·Geeignet für Innenräume, unterirdische Anlagen und raue Umgebungen
·Lange Lebensdauer

Typische GIS-Konfigurationen
GIS mit einer Sammelschiene
·Einfacher Aufbau
·Geringere Investitionskosten
·Geeignet für Standard-Schaltanlagen
GIS mit zwei Sammelschienen
·Flexibler Betrieb
·Ermöglicht Wartungsarbeiten ohne größere Ausfälle
GIS mit Ringsammelschiene
·Verbessert die Kontinuität der Stromversorgung
·Einsatz an wichtigen Netzknotenpunkten
GIS mit anderthalb Leistungsschaltern
·Konfiguration mit hoher Zuverlässigkeit
·Einsatz in kritischen Übertragungsumspannwerken

Anwendbare Normen
·IEC 62271-1 – Allgemeine Anforderungen an Hochspannungsschalt- und Steueranlagen
·IEC 62271-100 – Hochspannungs-Wechselstrom-Leistungsschalter
·IEC 62271-102 – Trennschalter und Erdungsschalter
·IEC 62271-203 – Gasisolierte, metallgekapselte Schaltanlagen über 52 kV
·IEEE C37.122 – Gasisolierte Umspannwerke

Typische Anwendungen nach Branchen
·Stromversorgungsunternehmen: 154/161-kV-Übertragungsstationen
·Erneuerbare Energien: Netzanbindung von großen Wind- und Solarkraftwerken
·Wasserkraft: Generator-Aufwärtstransformatoren- und Übertragungsstationen
·Industrieanlagen: Hochspannungs-Stromempfangsstationen
·Eisenbahn: Hochspannungs-Traktionsumspannwerke
·Städtische Infrastruktur: Kompakte Innenraum-Umspannwerke
·Öl und Gas: Zuverlässige Stromversorgungssysteme auf Übertragungsniveau

Hauptmerkmale
·Nennspannung 170 kV
·Geeignet für 150/154/161-kV-Übertragungsnetze
·Metallgekapselte, gasisolierte Bauweise
·Integrierte Leistungsschalter (CB), Stromwandler (CT), Spannungswandler (VT), Trennschalter (DS), Erdungsschalter (ES) und Überspannungsschutz
·Kompakte Bauweise im Vergleich zu AIS
·Hohe Durchschlagfestigkeit
·Hervorragende Umweltbeständigkeit
·Geringer Wartungsaufwand und hohe Zuverlässigkeit
·Geeignet für digitale Umspannwerke und Smart Grids
·Ausgelegt gemäß den Normen IEC 62271 und IEEE C37.122